A
NNAB
IELAK-¯
MIJEWSKAInstytut Biologii Doœwiadczalnej im. M. Nenckiego Pasteura 3, 02-093 Warszawa
e-mail: a.bielak@nencki.gov.pl
MECHANIZMY OPORNOŒCI KOMÓREK NOWOTWOROWYCH NA APOPTOZÊ
ZNACZENIE APOPTOZY KOMÓREK NOWOTWOROWYCH
Znanych jest ponad 100 typów i podtypów nowotworów umiejscowionych w ró¿nych narz¹dach organizmu cz³owieka. Mimo tej he-terogennoœci spowodowanej ró¿nym genoty-pem oraz specyficznoœci¹ tkanki, z której po-chodzi nowotwór, fenotyp prawie ka¿dej ko-mórki nowotworowej charakteryzuj¹: unieza-le¿nienie siê od czynników wzrostu (stymula-cja autokrynna), niewra¿liwoœæ na inhibitory wzrostu, nieograniczony potencja³ replikacyj-ny (podniesioreplikacyj-ny poziom telomerazy), inwazyj-noœæ tkankowa, zdolinwazyj-noœæ do metastazy i do podtrzymywania angiogenezy oraz opornoœæ na apoptozê (HANAHAN i WEINBERG 2000).
W walce z nowotworami szczególnie du¿e nadzieje budzi poznanie mechanizmów zwi¹zanych ze œmierci¹ komórkow¹. Uwa¿a siê bowiem, ¿e miar¹ skutecznoœci terapii prze-ciwnowotworowej, oprócz zahamowania pro-liferacji, jest zdolnoœæ wyindukowania w ko-mórkach rakowych procesu apoptozy (HICKMAN1996,
R
EED1999). Leki przeciwno-wotworowe mo¿na podzieliæ na zwi¹zki uszka-dzaj¹ce DNA, antymetabolity (blokuj¹ specy-ficzne szlaki metaboliczne poprzez konkuro-wanie o miejsce wi¹zania z enzymami), tory mitozy, analogi nukleotydów oraz inhibi-tory topoizomeraz. Wiêkszoœæ z nich, jak rów-nie¿ radioterapia, wywo³uj¹ stres komórkowy, który w efekcie powinien doprowadziæ do œmierci komórki (HERRi DEBATIN2001, IGNEY i KRAMMER2002). Jednak¿e transformacja no-wotworowa prowadzi do nadekspresji czynni-ków hamuj¹cych apoptozê lub/i zmniejszonejlub wrêcz braku ekspresji czynników akty-wuj¹cych apoptozê.
SZLAKI PROWADZ¥CE DO APOPTOZY Apoptoza jest procesem uporz¹dkowanym, zachodz¹cym wed³ug okreœlonego programu prowadz¹cego do obkurczenia komórki, kon-densacji chromatyny i fragmentacji DNA na od-cinki bêd¹ce wielokrotnoœci¹ nukleosomów. Ostatnim etapem œmierci apoptotycznej jest rozpad komórki na otoczone b³on¹ komór-kow¹ tzw. cia³ka apoptotyczne, zawieraj¹ce or-ganelle komórkowe. Cia³ka takie w organizmie s¹ usuwane przez makrofagi lub s¹siaduj¹ce komórki (WYLLIE i wspó³aut. 1980) i dziêki temu nie dochodzi do stanu zapalnego. Wyró¿-nia siê dwa podstawowe szlaki wiod¹ce do apoptozy. Pierwszy, indukowany sygna³em z zewn¹trz, tzw. „extrinsic”, zwi¹zany jest z b³onowymi receptorami œmierci. Drugi, prze-biega z udzia³em mitochondriów i zwany jest wewnêtrznym, „intrinsic”. W pewnych przy-padkach drogi te mog¹ na siebie zachodziæ i wtedy dochodzi do amplifikacji sygna³u pro-apoptotycznego (Ryc. 1).
Szlak zewnêtrzny — „extrinsic”
Aktywacja tego szlaku rozpoczyna siê od pobudzenia receptorów œmierci, nale¿¹cych do nadrodziny receptorów TNF (ang. tumo-ur-necrosis factor), np. CD95, TRAIL-R1 i R-2
Numer 2-3 (259-260)
Strony
157–171
(ang. TNF-related apoptosis-inducing li-gand-R1, R2). Cech¹ receptorów œmierci jest obecnoœæ wewn¹trzkomórkowej domeny
zwa-nej domen¹ œmierci (ang. death domain, DD) (KRAMMER 1999, SCHMITZ i wspó³aut. 2000). Na skutek zwi¹zania liganda dochodzi do oligo-meryzacji receptora, a nastêpnie do tworzenia kompleksu DISC (ang. death-inducing signa-ling complex). Kompleks ten powstaje po-przez po³¹czenie domen œmierci z bia³kami ad-aptorowymi FADD (ang. Fas associated death domain protein) oraz z prokaspaz¹ 8 lub 10 (MEDEMA i wspó³aut. 1997, KISCHKEL i wspó³aut. 2001). Konsekwencj¹ tego jest akty-wacja przez autoproteolizê prokaspazy 8, która jest bezpoœrednim aktywatorem kaspazy 3 (ENARIi wspó³aut. 1996, SCAFFIDI i wspó³aut. 1998, STENNICKEi wspó³aut. 1998). Rola kaspa-zy 10 nie do koñca jest jasna i postuluje siê, ¿e mo¿e byæ istotna w komórkach, w których nie wystêpuje kaspaza 8 (KISCHKEL i wspó³aut. 2001). W niektórych komórkach, tzw. „typ I”, apoptoza przebiega tylko tym szlakiem, ale w innych, tzw. „typ II”, dochodzi do wzmocnie-nia sygna³u za poœrednictwem mitochondriów (SCAFFIDI i wspó³aut. 1998, FULDA i wspó³aut. 2001). Wzmocnienie to jest zwi¹zane ze zdol-noœci¹ kaspazy 8 do proteolizy proapoptotycz-nego bia³ka z rodziny Bcl-2, a mianowicie bia³ka Bid, które w postaci aktywnej, tzw. tBid (ang. truncated Bid), przemieszcza siê do mito-chondriów i tam umo¿liwia innym bia³kom z tej samej rodziny wbudowanie siê w
zew-nêtrzn¹ b³onê mitochondrialn¹. To z kolei pro-wadzi do uwolnienia cytochromu c z przestrze-ni miêdzyb³onowej (DESAGHER i wspó³aut.
1999, KUWANA i wspó³aut. 1998, LUO i wspó³aut. 1998).
Szlak wewnêtrzny — „intrinsic”
Drugim szlakiem prowadz¹cym do apopto-zy jest droga bezpoœrednio zwi¹zana z udzia³em mitichondriów. Sygna³em do apopto-zy jest w tym prapopto-zypadku oddzia³ywanie z b³on¹ mitochondrialn¹ np. reaktywnych form tlenu, aczkolwiek proces ten nie do koñca jest pozna-ny. Do indukcji tego szlaku dochodzi przede wszystkim za poœrednictwem onkogenów, w czasie niedotlenienia oraz na skutek uszkodze-nia DNA lub pozbawieuszkodze-nia komórek czynników wzrostu (JOHNSTONE i wspó³aut. 2002). Istot-nym etapem jest uwolnienie cytochromu c z przestrzeni miêdzyb³onowej poprzez specjal-ne kana³y. Kana³y te tworzospecjal-ne s¹ przez proapo-ptotyczne bia³ka z rodziny Bcl-2 samodzielnie lub w po³¹czeniu z bia³kami megakana³u (ang. permability transition pore complex, PTPC). Bia³ka z rodziny Bcl-2 uwa¿ane s¹ za regulatory apoptozy zwi¹zanej z wyp³ywem cytochro-mu c (cyt c) (KLUCKi wspó³aut. 1997). Wyp³yw cytochromu c jest sygna³em do tworzenia kom-pleksu nazywanego apoptosomem, w sk³ad którego wchodzi, oprócz cytochromu c, proka-spaza 9, ATP oraz cytozolowe bia³ko Apaf 1 (ang. apoptotic protease activating factor-1).
Ryc. 1. Zewnêtrzny i wew-nêtrzny szlak prowadz¹cy do apoptozy, z uwzglêdnie-niem inhibitorów apoptozy (wyjaœnienie skrótów w tekœcie).
Utworzenie tego kompleksu jest niezbêdne do oligomeryzacji, a nastêpnie autoproteolizy prokaspazy 9, która jest bezpoœrednim, aktywa-torem kaspazy 3 (GREENi REED1998). Aktywa-cja drogi wewnêtrznej uwra¿liwia komórki na pobudzenie ligandami œmierci, czyli urucho-mienie drogi zewnêtrznej (JOHNSTONE i wspó³aut. 2002). Podczas apoptozy z mito-chondriów uwalniane s¹ równie¿ bia³ka Smac/Diablo i Omi, które s¹ antagonistami in-hibitorów apoptozy, tzn. IAP (WANG 2001) oraz inne bia³ka œciœle zwi¹zane z procesem apoptozy, a mianowicie AIF i endonukleaza G.
ROLA BIA£EK Z RODZINY Bcl-2 W PROCESIE APOPTOZY
Bia³ka z rodziny Bcl-2 odgrywaj¹ wa¿n¹ rolê regulacyjn¹ w procesie apoptozy (ADAMS i CORY2001). Wykazuj¹ one du¿¹ homologiê w tzw. regionach BH1 (ang. Bcl-2 homology), BH2, BH3 i BH4, ale niektórym z nich brak jest domeny BH4. Podzielono je na dwie podrodzi-ny: bia³ka antyapoptotyczne (Bcl-2, Bcl-XL, Bcl-w i Mcl-1) oraz proapoptotycznym (Bax i Bak, wykazuj¹ce homologiê domen BH1, BH2 i BH3 oraz Bik, Bad, Bid, Bim, NOXA i PUMA, po-siadaj¹ce homologiê tylko domeny BH3, tzw. „BH3 only”). Domena BH3 wydaje siê byæ nie-zbêdna do indukcji apoptozy. Poprzez ni¹ wi¹¿¹ siê ze sob¹ bia³ka pro- i antyapoptotycz-ne, tworz¹c nieaktywne w indukcji apoptozy dimery (HUANG i STRASSER2000).
Bia³ka proapoptotyczne dzia³aj¹ poprzez tworzenie kana³ów w b³onie mitochondrial-nej, przez które uwalniane s¹ z mitochondriów inne czynniki apoptotyczne. Pokazano to przy u¿yciu syntetycznych b³on lipidowych, w któ-rych bia³ka te tworzy³y kana³y jonowe (MINNi wspó³aut. 1997, SCHENDEL i wspó³aut. 1997). Kana³y te mog¹ tworzyæ siê przy udziale bia³ek Bax i Bak (DEGENHARDTi wspó³aut. 2002). Nie-zbêdnym warunkiem do tworzenia kana³ów jest oligomeryzacja tych bia³ek oraz transloka-cja z cytoplazmy do b³ony mitochondrialnej, za co w pewnej czêœci odpowiedzialne jest bia³ko Bid (ANTONSSONi wspó³aut. 2000, DESAGHERi wspó³aut. 1999). Bia³ko Bid powoduje zmiany konformacyjne bia³ka Bax (i Bak), czego wyni-kiem jest wbudowanie siê tych bia³ek do zew-nêtrznej b³ony mitochondrialnej. Wykazano, ¿e bia³ko Bax mo¿e wbudowywaæ siê w zew-nêtrzn¹ b³onê mitochondrialn¹ niezale¿nie od bia³ka Bid (RUFFOLOi wspó³aut. 2000). Uwa¿a siê, ¿e Bax i Bak mog¹ albo tworzyæ kana³y
z³o¿one z homomultimerów albo wspó³dzia³aæ z megakana³em prawdopodobnie poprzez od-dzia³ywanie z jednym z jego elementów, a mia-nowicie z kana³em anionowym zale¿nym od napiêcia (ang. voltage-dependent anion chan-nel, VDAC) znajduj¹cym siê w zewnêtrznej b³onie mitochondrialnej (SHIMIZU i wspó³aut. 1999, WEIi wspó³aut. 2001) lub ANT (ang. ade-nine nucleotide translocator) mieszcz¹cym siê w wewnêtrznej b³onie mitochondrialnej (MARZOi wspó³aut. 1998). Postuluje siê, i¿ me-gakana³ pe³ni istotn¹ funkcjê w uwalnianiu cy-tochromu c podczas apoptozy, a bia³ka z rodzi-ny Bcl-2 pe³ni¹ w tym przypadku funkcjê regu-lacyjn¹ (TSUJIMOTOi SHIMIZU2000). Proapop-totyczne bia³ko Bid prawdopodobnie nie jest w stanie samodzielnie uwolniæ cytochromu c, poniewa¿ nie tworzy kana³ów w zewnêtrznej b³onie mitochondrialnej, i dzia³a poœrednio po-przez bia³ko Bax lub jego homolog Bad. Aczkol-wiek wykazano, ¿e w mitochondriach komó-rek w¹troby myszy pozbawionych genu bax
(bax-/-), bia³ko Bid jest w stanie doprowadziæ
do uwolnienia cytochromu c niezale¿nie od bia³ka Bax (KIMi wspó³aut. 2000). Nie ³¹czy siê ono jednak z VDAC i nie moduluje jego aktyw-noœci (SHIMIZU i TSUJIMOTO 2000). Z kolei, bia³ka Bcl-2 i Bcl-XL s¹ inhibitorami uwalniania cytochromu c indukowanego przez bia³ka pro-apoptotyczne (ADAMSi CORY1998, REED1998, ROSSEi wspó³aut. 1998) (Ryc. 2). Na przyk³ad w komórkach nab³onkowych nowotworu pier-si bia³ko Bcl-2 (MURPHYi wspó³aut. 1999) ³¹czy siê poprzez domenê BH3 z VDAC i przez to ha-muje apoptozê z udzia³em mitochondriów (SHIMIZU i wspó³aut. 2000).
ROLA KASPAZY 3 W APOPTOZIE
Obydwa szlaki apoptozy, zarówno wew-nêtrzny, jak i zewwew-nêtrzny, prowadz¹ do aktywa-cji proteaz cysteinowych zwanych kaspazami, których znanych jest dzisiaj 14 (PATEL i wspó³aut. 1996, COHEN 1997, NICHOLSON i THORNBERRY 1997, GRZELAKOWSKA-SZTABERT 1998). Wœród nich wyró¿niamy kaspazy inicja-torowe i egzekuinicja-torowe. Wszystkie kaspazy syn-tetyzowane s¹ w formie nieaktywnego zymo-genu, który ulegaj¹c proteolizie oraz oligome-ryzacji tworzy aktywn¹ postaæ kaspazy. Kaspa-zy aktywowane s¹ hierarchicznie (SLEE i wspó³aut. 1999). Aktywacja kaspaz inicjatoro-wych ma miejsce w pocz¹tkowej fazie apopto-zy. Dochodzi do niej czêsto przez
autoproteoli-zê. Nastêpnie aktywowane s¹ kolejne kaspazy a¿ do kaspaz efektorowych, których substrata-mi s¹ ró¿ne bia³ka komórkowe (SUN i wspó³aut. 1999). Skutkiem tego s¹ charaktery-styczne morfologiczne i biochemiczne zmiany w komórkach ulegaj¹cych apoptozie. Cen-traln¹ rolê w apoptozie odgrywa kaspaza 3 bêd¹ca kaspaz¹ egzekutorow¹. Jej aktywacjê obserwuje siê w przypadku apoptozy wywo³anej brakiem surowicy, aktywacj¹ re-ceptora Fas, promieniowaniem gamma i UV oraz pod wp³ywem ró¿nych substancji che-micznych (NICHOLSON i wspó³aut. 1995, COHEN 1997). Efektem aktywacji kaspaz
efek-torowych jest proteoliza lamin j¹drowych, co prowadzi do kondensacji chromatyny i obkur-czania j¹dra, proteoliza inhibitora DNA-zy DFF40/CAD (ang. DNA fragmentation factor 40kDa/caspase-activated deoxyribonuclease), mianowicie DFF45/ICAD, czego wynikiem jest aktywacja endonukleazy, przemieszczenie jej do j¹dra i fragmentacja DNA na odcinki bêd¹ce wielokrotnoœci¹ nukleosomów (SAKAHIRA i wspó³aut. 1998, WID£AK2000, NAGATA2000). Równie¿ fragmentacja komórki i powstawanie cia³ek apoptotycznych jest zale¿ne od dzia³ania kaspaz i jest skutkiem proteolizy bia³ek cyto-szkieletu, takich jak aktyna, plektyna, gelsolina oraz ROCK1 (IGNEY i KRAMMER 2002).
Œmieræ komórek nie zawsze przebiega z ujawnieniem wszystkich typowych cech pro-cesu apoptozy. Do niedawna za jeden z typo-wych symptomów apoptozy uwa¿ano frag-mentacjê DNA na odcinki oligonukleosomalne i ich wielokrotnoœæ, a w³aœnie tego zjawiska
czasami nie obserwuje siê w umieraj¹cych ko-mórkach (SCHULZE-OSTHOFFi wspó³aut. 1994, SAKAHIRAi wspó³aut. 1999). Poniewa¿ poœred-nio za fragmentacjê DNA odpowiedzialna jest kaspaza 3, która doprowadza do aktywacji en-donukleazy DFF40/CAD, zaanga¿owanej w hy-drolizê DNA, to w przypadku braku fragmenta-cji DNA jedn¹ z przyczyn mo¿e byæ brak aktyw-nej kaspazy 3.
Obecnie wyró¿nia siê apoptozê zale¿n¹ i niezale¿n¹ od kaspaz. Jest wiele przyk³adów apoptozy niezale¿nej od kaspaz. Obserwowa-no j¹ np. w limfocytach T przy u¿yciu inhibito-rów kaspaz (BIDEREi SENIK2001) lub
indukto-rów omijaj¹cych indukcjê kaspaz (staurospory-na i przeciwcia³a monoklo(staurospory-nalne anty-CD2) (DUMONT i wspó³aut. 2000), w spontanicznej regresji komórek nerwiaka z nadekspresj¹ H-Ras (KITANAKAi wspó³aut. 2002) oraz w ko-mórkach prawid³owych (proliferuj¹cych i spo-czynkowych) i nowotworowych traktowa-nych kurkumin¹ (BIELAK-¯MIJEWSKA i wspó³aut. 2000). Jednak rodzaj apoptozy nie zale¿y tylko od induktora apoptozy, ale równie istotn¹ rolê odgrywa rodzaj komórek. Pewne substancje, np. kurkumina lub staurosporyna, w ró¿nych typach komórek indukuj¹ apoptozê zale¿n¹ lub niezale¿n¹ od kaspaz (BIELAK -¯MIJEWSKA i wspó³aut. 2000, BELMOKHTAR i wspó³aut. 2001).
Czynnikiem, który mo¿e byæ odpowiedzial-ny za zmiaodpowiedzial-ny w j¹drze komórkowym niezale-¿nie od kaspaz, jest flawoproteina AIF (ang. apoptosis-inducing factor) (CANDEi wspó³aut. 2002, JOZAi wspó³aut. 2001). Bia³ko to
znajdu-Ryc. 2. Rola antyapopto-tycznych i proapoptotycz-nych bia³ek z rodziny Bcl-2 w apoptozie (wyjaœnienie skrótów w tekœcie).
je siê w przestrzeni miêdzyb³onowej mito-chondriów, a po indukcji apoptozy wydostaje siê z mitochondriów i przedostaje do j¹dra i tam mo¿e wywo³aæ kondensacjê chromatyny i wielkocz¹steczkow¹ (50–300 kbp) fragmenta-cjê DNA. Wykazano, ¿e inhibitory kaspaz nie by³y w stanie zahamowaæ dzia³ania czynnika AIF, co przemawia za jego niezale¿n¹ od kaspaz drog¹ dzia³ania. Mo¿na znaleŸæ te¿ dane na te-mat innych bia³ek, które mog¹ odgrywaæ istotn¹ rolê w apoptozie niezale¿nej od kaspaz. S¹ to np. (i) kalpainy, bêd¹ce proteazami cyste-inowymi zale¿nymi od wapnia, których akty-wacjê obserwowano np. w komórkach nowo-tworu piersi, MCF-7, na skutek dzia³ania
zwi¹zków podwy¿szaj¹cych poziom wapnia w komórce (WOLFi wspó³aut. 1999), (ii) katepsy-ny (DEISSi wspó³aut. 1996) oraz (iii) proteazy serynowe np. Omi. Bia³ko Omi uwalniane jest z mitochondriów podczas apoptozy, której to-warzyszy proteoliza bia³ka Bid. Oddzia³uje ono z inhibitorem kaspaz XIAP, w wyniku czego do-chodzi do aktywacji kaspaz (VAN LOO i wspó³aut. 2002). Równie¿ endonukleaza G, bia³ko mitochondrialne uwalniane podczas apoptozy i ulegaj¹ce translokacji do j¹dra, jest zaanga¿owana w niezale¿n¹ od kaspaz degra-dacjê DNA (VAN LOO i wspó³aut. 2001, LI i wspó³aut. 2001).
MECHANIZMY OPORNOŒCI KOMÓREK
Komórki nowotworowe posiadaj¹ wiele mechanizmów, które zabezpieczaj¹ je przed apoptoz¹, czego skutkiem jest opornoœæ na czynniki indukuj¹ce œmieræ. Ma to prze³o¿enie na niedostateczn¹ skutecznoœæ terapii prze-ciwnowotworowej (Tabela 1).
NADEKSPRESJA BIA£EK ANTYAPOPTOTYCZNYCH I INAKTYWACJA PROAPOPTOTYCZNYCH Czêst¹ przyczyn¹ braku wra¿liwoœci na che-mio- lub radioterapiê jest nadekspresja bia³ek o w³aœciwoœciach antyapoptotycznych, takich jak bia³ka z rodziny Bcl-2, czy te¿ inhibitorów apoptozy lub/i obni¿enie ekspresji bia³ek pro-apoptotycznych nale¿¹cych do rodziny Bcl-2.
Bia³ka z rodziny Bcl-2
W komórkach nowotworowych czêsto do-chodzi do zwiêkszenia poziomu antyapopto-tycznych bia³ek z rodziny Bcl-2, mianowicie Bcl-2 i Bcl-XL (LIU i wspó³aut. 1999). Nadeks-presja Bcl-2 hamuje apoptozê zwi¹zan¹ z pobu-dzeniem receptora TRAIL w komórkach ner-wiaków i glejaków (FULDAi wspó³aut. 2002).
W wielu typach nowotworów obserwuje siê równie¿ inaktywacjê bia³ek proapoptotycz-nych z rodziny Bcl-2. Czêsto jest to zwi¹zane z mutacjami w genie bia³ka BAX (MEIJERINK i wspó³aut. 1998), w szczególnoœci dotyczy to mutacji w obrêbie domeny BH3. Ekspresjê bia³ka BAX reguluje produkt genu p53, którego mutacje wystêpuj¹ w wielu nowotworach. Za-obserwowano równie¿, ¿e mutacja w genie ko-duj¹cym bia³ko Bak ma miejsce w nowotwo-rach okrê¿nicy (KONDO i wspó³aut. 2000), a
mysie komórki w¹troby pozbawione ekspresji bia³ka Bid (bid-/-) s¹ oporne na apoptozê indu-kowan¹ przez receptor Fas (YIN i wspó³aut. 1999).
Inhibitory apoptozy
Kolejnym wa¿nym elementem obrony ko-mórki nowotworowej przed œmierci¹ jest wzrost ekspresji inhibitorów apoptozy, tj. IAP (ang. inhibitor of apoptosis protein) i FLIP [ang. FADD-like interleukin-1b-converting en-zyme-like protease (FLICE/caspase-8)-inhibito-ry protein] (patrz Ryc. 1).
Bia³ka IAP (znanych jest 8 ludzkich), do któ-rych nale¿¹ np. NAIP (ang. neuronal apoptosis inhibitory protein), XIAP (ang. X-linked IAP), surwiwina (w komórkach nowotworowych ob-serwuje siê bardzo wysoki poziom tego bia³ka w porównaniu z komórkami pierwotnymi) oraz c-IAP-1 i c-IAP-2, pe³ni¹ ró¿ne funkcje w komór-ce, zarówno w czasie podzia³u, jak równie¿ w apoptozie indukowanej wieloma zwi¹zkami, równie¿ czynnikami przeciwnowotworowymi (DEVERAUXi REED1999, DEVERAUXi wspó³aut. 1999, GRZELAKOWSKA-SZTABERT 1999). Wiêk-szoœæ z nich posiada zdolnoœæ bezpoœredniego wi¹zania i hamowania aktywacji kaspazy 3 i 7, zapobiegaj¹c ich proteolizie. Zapobiegaj¹ rów-nie¿ aktywacji inicjatorowej kaspazy 9 (ROY i wspó³aut. 1997). Bia³ka IAP mog¹ równie¿ dzia³aæ jako ligazy ubikwitynowe przyczyniaj¹c siê w ten sposób do degradacji kaspaz (SUZUKIi wspó³aut. 2001).
Sugerowany jest jeszcze inny mechanizm hamowania apoptozy, niezale¿ny
bezpoœred-nio od kaspaz. Wykazano mianowicie, ¿e c-IAP-1 i c-IAP-2 mog¹ wi¹zaæ siê z TRAF1 i TRAF2 (ang. TNF receptor associated factor 1, 2) i w ten sposób hamowaæ apoptozê na pozio-mie receptorów b³onowych, czego wynikiem jest brak proteolizy prokaspazy 8 (WANG i wspó³aut. 1998). Najlepiej poznanym bia³kiem inhibitorowym jest XIAP, który posiada zdol-noœæ do bezpoœredniego blokowania kaspaz (DEVERAUX i wspó³aut. 1997). Bardzo czêsto
obserwuje siê jego wysok¹ ekspresjê w ostrych bia³aczkach szpiczakowych (TAMMi wspó³aut. 2000). W komórkach wielu typów ludzkich no-wotworów obserwuje siê obni¿enie poziomu negatywnego regulatora XIAP, a mianowicie XAF1, uwa¿nego za produkt genu supresora
nowotworu (FONG i wspó³aut. 2000). Ekspre-sjê c-IAP2 i XIAP reguluje czynnik transkrypcyj-ny NFkB, który w odpowiedzi na stres komór-kowy indukuje ekspresjê licznych genów anty-apoptotycznych (CHU i wspó³aut. 1997). Po-znano równie¿ inhibitory, które podczas apop-tozy s¹ uwalniane z mitochondriów i mog¹ bez-poœrednio oddzia³ywaæ z bia³kami IAP. Nale¿¹ do nich Smac/Diablo (LIUi wspó³aut. 2000, WU i wspó³aut. 2000), zapobiegaj¹cy hamowaniu
aktywacji kaspazy 3 i 9, oraz Omi, proteaza odzia³ywuj¹ca z XIAP, zwi¹zana z indukcj¹ apo-ptozy (VANLOOi wspó³aut. 2002, VERHAGENi wspó³aut. 2002). Bia³ka IAP, a w szczególnoœci XIAP, mog¹ hamowaæ wzrost nowotworu na drodze innej ni¿ inaktywacja kaspaz, np.
po-Tabela 1. Rola inicjatorów, regulatorów i egzekutorów apoptozy w opornoœci komórek na apoptozê (IGNEY i KRAMMER 2002, JOHNSTONE i wspó³aut. 2002)
przez zahamowanie cyklu komórkowego (SILKE i wspó³aut. 2002).
Bia³ka FLIP bior¹ udzia³ w hamowaniu ini-cjacji apoptozy na poziomie receptorów œmier-ci (KRUEGERi wspó³aut. 2001). Wykazuj¹ one du¿¹ homologiê do prokaspazy 8 i posiadaj¹ zdolnoœæ ³¹czenia siê z kompleksem DISC, a konkretnie z bia³kiem adaptorowym FADD, nie dopuszczaj¹c tym samym do proteolizy prokaspazy 8. Zwiêkszona iloœæ bia³ek inhibito-rowych powoduje zmniejszon¹ wra¿liwoœæ ko-mórek na apoptozê (IRMLERi wspó³aut. 1997).
ROLA BIA£KA p53 W APOPTOZIE
Wa¿n¹ rolê w niekontrolowanej prolifera-cji, jak i opornoœci na apoptozê w komórkach nowotworowych odgrywaj¹ mutacje genu
p53, zaliczanego do genów supresorów
nowo-tworu, prowadz¹ce do zmian funkcjonalnych bia³ka (ATTARDI i JACKS 1999). Produkt bia³kowy tego genu uwa¿any jest za „stra¿nika” genomu. Decyduje on o tym, czy komórka za-trzyma podzia³y, aby naprawiæ uszkodzenia, czy te¿ uruchamia program apoptozy. Bia³ko p53 dzia³a jako nadrzêdny regulator programu apoptotycznego i koordynuje ten proces na ró¿nych poziomach. Podczas apoptozy docho-dzi, poprzez oligomeryzacjê i fosforylacjê, do aktywacji p53, który jako czynnik transkrypcyj-ny jest odpowiedzialtranskrypcyj-ny za ekspresjê bia³ek pro-apoptotycznych (GOTLIEB i OREN 1998, VOUSDEN 2000, MOLL i ZAIKA 2001) zwi¹za-nych z drog¹ mitochondrialn¹, np. Bax, Bak, NOXA, PUMA (ODA i wspó³aut. 2000, MIYASHITA i REED 1995, NAKANO i VOUSDEN 2001), oraz zwi¹zanych z drog¹ od receptorów œmierci, tj. CD95, TRAIL-R1 i TRAIL-R2 (MULLER i wspó³aut. 1998, HERR i DEBATIN 2001, RYANi wspó³aut. 2001). Skutkiem fosfo-rylacji p53 jest przy³¹czenie izomerazy Pin1, która zmieniaj¹c konformacjê bia³ka odpowia-da za od³¹czenie ligazy MDM2 i co za tym idzie brak ubikwitynacji i stabilizacjê p53. Pin1 jest niezbêdny do zatrzymania cyklu komórkowe-go, czyli do funkcjonowania p53 jako czynnika transkrypcyjnego (ZACCHI i wspó³aut. 2002, ZHENG i wspó³aut. 2002). Aktywacja p53 ma miejsce w odpowiedzi na uszkodzenie DNA, aktywacjê onkogenów, niedotlenienie, skraca-nie telomerów, brak czynników wzrostu i sy-gna³ów do prze¿ycia. Mutacje w tym genie ob-serwuje siê w 50% ró¿nych nowotworów, a u osób zdrowych mog¹ one s³u¿yæ jako marker zwiêkszonego ryzyka wyst¹pienia choroby
no-wotworowej. Brak funkcjonalnego p53 powo-duje utratê zdolnoœci komórki do apoptozy z jego udzia³em oraz rozwój nowotworu, jak to wykazano np. u myszy transgenicznych (ATTARDIi JACKS1999). Bia³ko p53 hamuje eks-presjê Bcl-2, Bcl-XL oraz IAP (surwiwina), cFLIP (BARTKE i wspó³aut. 2001, RYAN i wspó³aut. 2001, HOFFMANi wspó³aut. 2002) i aktywuje geny bia³ek PTEN i Apaf 1 (STAMBOLIC i wspó³aut. 2001, MORONI i wspó³aut. 2001). p53 mo¿e równie¿ dzia³aæ niezale¿nie od aktywacji transkrypcji (RYAN i wspó³aut. 2001). Bia³ko to bierze udzia³ w prze-mieszczaniu receptorów œmierci na po-wierzchniê komórki, bezpoœrednio dzia³a w mitochondriach oraz reguluje translacjê.
Nieprawid³owe funkcjonowanie p53 nie musi byæ zawsze zwi¹zane z mutacj¹ w genie. Czêsto wynika z amplifikacji ligazy ubikwity-nowej MDM2 odpowiedzialnej za degradacjê p53 w proteasomie. W przypadku braku inhibi-tora MDM2, jakim jest czynnik ARF, dochodzi do nadmiernej degradacji p53 i w zwi¹zku z tym nie mo¿e on pe³niæ swojej funkcji regula-torowej (SHERR i WEBER 2000, LOWE i LIN 2000). Zaobserwowano równie¿, ¿e w przy-padku nadekspresji inhibitorów bia³ka ARF, ja-kimi s¹ Twist i Dermo1 (MAESTROi wspó³aut. 1999) lub TBX2 (JACOBSi wspó³aut. 2000), do-chodzi³o do transformacji nowotworowej i rozwoju nowotworu. Amplifikacjê inhibitora ARF obserwowano np. w ludzkich komórkach nowotworowych piersi (JACOBS i wspó³aut. 2000). p53 wp³ywa na wzrost ekspresji MDM2. Gdy wzrasta poziom p53, wzrasta MDM2, co przyczynia siê do zwiêkszonej degradacji p53 (sprzê¿enie zwrotne ujemne) (Ryc. 3).
Istotn¹ rolê w funkcji transaktywacyjnej p53 odgrywa transport do i z j¹dra (VOUSDENi WOUDE 2000), zale¿ny od oddzia³ywañ sieci mikrotubul i dyneiny (do j¹dra) oraz MDM2 (z j¹dra) (GEYER i wspó³aut. 2000).
SZLAKI PRO¯YCIOWE
W wielu komórkach nowotworowych do-chodzi do nadekspresji bia³ek zwi¹zanych z tzw. szlakami pro¿yciowymi. W zwi¹zku z tym, pod wp³ywem czynników apoptogennych, sy-gna³ odpowiedzialny za prze¿ycie komórki jest silniejszy od sygna³u do œmierci. Kaskada sy-gna³owa zdolna wzmocniæ prze¿ycie komórek (wspieraj¹ca drogê przy¿yciow¹) mo¿e poten-cjalnie podnosiæ opornoœæ na apoptozê indu-kowan¹ lekami.
Przyk³adem mo¿e tu byæ szlak pro¿yciowy zwi¹zany z kinaz¹ Akt/PKB. Jest to kinaza bia³kowa, której efektem dzia³ania jest zahamo-wanie apoptozy, zwiêkszenie proliferacji np. poprzez indukcjê czynnika transkrypcyjnego NFkB (uznawanego za czynnik zwiêkszaj¹cy prze¿ycie komórek), co prowadzi do ekspresji genów antyapoptotycznych. Kinaza ta do swo-jej aktywacji wymaga fosforylacji przez kinazê PI3. W komórkach nowotworowych czêsto ob-serwuje siê zwiêkszon¹ aktywnoœæ kinazy PI3 lub kinazy Akt (SHAYESTEH i wspó³aut. 1999, ROYMANSi SLEGERS2001). Z kolei dzia³anie ki-nazy PI3 mo¿e byæ antagonizowane przez
fos-fatazê lipidow¹ PTEN (bêd¹c¹ produktem genu supresora nowotworu), która defosfory-luje fosfolipidy inozytolu (DI CRISTOFANO i PANDOLFI2000). Mutacje w genie, którego pro-duktem jest bia³ko PTEN, mog¹ wiêc doprowa-dziæ do tego, i¿ ten szlak pro¿yciowy jest ca³y czas aktywny. Wykazano tak¿e, ¿e kinaza Akt hamuje, na drodze fosforylacji, bia³ko Bad i ak-tywacjê kaspazy 9 (CARDONEi wspó³aut. 1998) oraz jest negatywnym regulatorem czynników transkrypcyjnych z rodziny Forkhead (AFX i FKHRL1), które mog¹ indukowaæ ekspresjê ge-nów proapoptotycznych bia³ek takich jak CD95L. Kinaza Akt hamuje równie¿ wyp³yw cy-tochromu c w sposób niezale¿ny od fosforyla-cji Bad (KENNEDYi wspó³aut. 1999) (Ryc. 4).
Inn¹ drog¹ pro¿yciow¹ jest szlak z udzia³em bia³ka Ras nale¿¹cego do rodziny bia³ek G. Jego
aktywacja mo¿e decydowaæ o prze¿yciu lub apoptozie. Mutacje w genie bia³ka Ras s¹ naj-czêstszymi zmianami w przypadku bia³aczek. W oko³o 30% przypadków wystêpuje zmuto-wana postaæ bia³ka Ras. Ale nie tylko bezpo-œrednia mutacja genu ras prowadzi do zaburze-nia przekazywazaburze-nia sygna³u na tej drodze. Rów-nie¿ elementy regulatorowe podlegaj¹ zmia-nom, w wyniku czego mo¿e dojœæ do nadeks-presji receptorów czynników wzrostu, czy nadmiernej produkcji cytokin, np. interleuki-ny 1b. Wszystko to prowadzi do zmian w szlaku zwi¹zanym z Ras. Bia³ko Ras jest równie¿ regu-latorem bia³ek: Bcl-2 i Bcl-XL. Zwiêksza ich po-ziom w komórkach, a nadekspresja Bcl-2 jest prawdopodobnie jednym z g³ównych mecha-nizmów wynikaj¹cych z dzia³ania bia³ka Ras (O’GORMAN i COOTTER 2001).
INNE MECHANIZMY WARUNKUJ¥CE OPORNOŒÆ KOMÓREK NOWOTWOROWYCH NA APOPTOZÊ Wa¿n¹ rolê w przeciwdzia³aniu apoptozie przypisuje siê tak¿e bia³kom szoku cieplnego Hsp (ang. heat shock protein). Ich podwy¿szo-ny poziom wystêpuje czêsto w komórkach le-koopornych. S¹ to bia³ka wysoce konserwa-tywne. Najbardziej istotne w procesie hamo-wania apoptozy wydaj¹ siê byæ Hsp70 i Hsp27. S¹ one uwa¿ane za negatywne regulatory apop-tozy. Wykazano, ¿e komórki poddane stresowi termicznemu, pod wp³ywem którego
docho-Ryc. 3. Regulacja aktywnoœci transkrypcyjnej bia³ka p53 (wyjaœnienie skrótów w tekœcie).
Degradacja p53 odbywa siê w proteasomie 26S, a klu-czow¹ role odgrywa ubikwitynacja przez bia³ko MDM2. Czynnik ARF zapobiega wi¹zaniu MDM2 do p53, a tym samym zapobiega jego degradacji. Zwiêk-szona ekspresja MDM2 lub brak inhibitora, jakim jest ARF, prowadzi do nadmiernej degradacji p53, co unie-mo¿liwia jego dzia³anie jako czynnika transkrypcyjne-go i „stra¿nika genomu”.
Ryc. 4. Szlak pro¿yciowy z udzia³em kinazy Akt (wyjaœnienie skrótów w tekœcie).
Niezbêdnym warunkiem aktywacji kinazy Akt jest fos-forylacja przez kinazê PI3 fosfolipidów inozytolu (PIP3). Z kolei kinaza PI3 mo¿e byæ antagonizowana przez bia³ko PTEN, które defosforyluje fosfolipidy ino-zytolu. Gdy w komórce dochodzi do nadekspresji ki-nazy PI3 lub Akt albo ekspresja inhibitora PTEN jest obni¿ona komórka otrzymuje ci¹g³y sygna³ do prze¿y-cia. Kinaza Akt jest nie tylko induktorem proliferacji, ale jest równie¿ inhibitorem bia³ek o funkcji proapop-totycznej.
dzi³o do indukcji bia³ek Hsp27 i Hsp70, lub ko-mórki transfekowane genem Hsp70, by³y opor-ne na apoptozê indukowan¹ aktynomycyn¹, etopozydem, doksorubicyn¹, cisplatyn¹ czy promieniowaniem UVC (SAMALI i COOTTER 1996, BEERE i GREEN 2001). Wykazano, ¿e bia³ko Hsp 70 w mitochondriach wystêpuje w kompleksie z prokaspaz¹ 3, uniemo¿liwiaj¹c tym samym jej aktywacjê. Bia³ka te mog¹ dzia³aæ w wielu ró¿nych miejscach szlaków sy-gna³owych. Wykazano, ¿e hamuj¹ kinazy JNK, zapobiegaj¹ tworzeniu siê apoptosomu unie-mo¿liwiaj¹c po³¹czenie siê cytochromu c z po-zosta³ymi sk³adnikami apoptosomu, nie do-puszczaj¹ równie¿ do proteolizy prokaspazy 9. Wykazano równie¿, ¿e Hsp 70 neutralizuje dzia³anie czynnika AIF, który jest odpowie-dzialny za apoptozê niezale¿n¹ od kaspaz (RAVAGNAN i wspó³aut. 2001).
Opornoœæ wielolekowa jest kolejnym me-chanizmem odpowiedzialnym za opornoœæ ko-mórek nowotworowych na apoptozê. Jest ona zwi¹zana z obecnoœci¹ transporterów b³ono-wych nale¿¹cych do rodziny bia³ek ABC (ang. ATP-binding cassette), bêd¹cych pompami za-le¿nymi od ATP. Transportery te s¹ odpowie-dzialne za usuwanie z komórki ró¿nego rodza-ju toksyn i co za tym idzie, za fenotyp oporno-œci wielolekowej. Problem lekoopornooporno-œci poja-wia siê podczas radio- i chemioterapii stosowa-nej w leczeniu nowotworów. Komórki pod wp³ywem naœwietlania lub leków mog¹ naby-waæ fenotyp opornoœci wielolekowej, tzn. mo¿e w nich dochodziæ do wzrostu ekspresji bia³ek transporterowych lub do selekcji komó-rek z nadekspresj¹ spontaniczn¹. Komórki ta-kie bardzo trudno jest wyeliminowaæ z organi-zmu. Pompy zale¿ne od ATP wystêpuj¹ nie tyl-ko w tyl-komórkach nowotworowych. Bardzo czêsto obserwuje siê je w komórkach pra-wid³owych. Funkcj¹ ich jest obrona przed cyto-toksycznym dzia³aniem zwi¹zków oraz dosto-sowanie komórek do zmian œrodowiska. Wy-stêpuj¹ licznie w komórkach nerki, w¹troby, nadnercza oraz w komórkach linii hematopo-etycznej (JOHNSTONEi wspó³aut. 1999). mRNA bia³ek transporterów b³onowych mo¿na znale-Ÿæ prawie we wszystkich tkankach. Wykazano, ¿e podniesienie poziomu bia³ka P-gp chroni komórki proksymalnych kanalików nerko-wych przed apoptoz¹ indukowan¹ przez kadm oraz reaktywne formy tlenu (THEVENOD i wspó³aut. 2000).
Funkcje transporterów pe³ni¹ bia³ka: gliko-proteina P (P-gp), produkt genu MDR1, oraz
MRP, produkt genu MRP. Bia³ka te ró¿ni¹ siê sposobem usuwania leków z komórki oraz spe-cyficznoœci¹ substratów. Bia³ko P-gp usuwa z komórki cytotoksyny w postaci niezwi¹zanej, natomiast MRP - w postaci koniugatów z gluta-tionem. Wiele danych przemawia za tym, i¿ transportery b³onowe s¹ zaanga¿owane nie tyl-ko w usuwanie leków z tyl-komórki, ale zabezpie-czaj¹ j¹ równie¿ przed œmierci¹ z udzia³em ka-spazy 3 i 8 pod wp³ywem czynników nie-bêd¹cych substratami pompy (JOHNSTONE i wspó³aut. 1999, 2000). Wykazano, ¿e promie-niowanie UV i gamma, brak w po¿ywce suro-wicy, jak równie¿ aktywacja receptora Fas przez FasL nie s¹ w stanie wyindukowaæ apop-tozy z udzia³em kaspaz (Ryc. 5). Komórki takie umieraj¹, ale na drodze niezale¿nej od kaspaz. Wykazano, ¿e obecnoœæ P-gp w b³onie komór-kowej zapobiega apoptozie w komórkach HeLa i NIH 3T3, indukowanej promieniowa-niem jonizuj¹cym (RUTH i RONINSON 2000). Postuluje siê jednak, ¿e P-gp nie odgrywa g³ów-nej roli w ochronie przed apoptoz¹, gdy¿ inhi-bitor P-gp, jakim jest werapamil, tylko czêœcio-wo odwraca opornoœæ na doksorubicynê w ko-mórkach HL-60 (NOTARBARTOLO i wspó³aut. 2002). W komórkach HL-60 opornych na dok-sorubicynê obserwowano wzrost poziomu mRNA bia³ek IAP. Mo¿liwe, ¿e podniesiony po-ziom bia³ek IAP, bêd¹cych inhibitorami apop-tozy, równie¿ wp³ywa na brak aktywnej kaspa-zy 3. Zaobserwowano, ¿e w komórkach, w któ-rych wyindukowano lekoopornoœæ, dochodzi do spadku ekspresji receptora Fas (N OTAR-BARTOLO i wspó³aut. 2002), czego skutkiem mo¿e byæ brak aktywacji kaspaz (Ryc. 5).
Nie wiadomo, jaki jest mechanizm obrony komórek posiadaj¹cych transportery b³onowe przed apoptoz¹ wywo³ywan¹ zwi¹zkami nie-bêd¹cymi substratami pompy. Sugeruje siê, i¿ mo¿e to byæ zwi¹zane z wypompowywaniem jakiegoœ wa¿nego poœrednika apoptozy lub wp³ywu P-gp na wewn¹trzkomórkowe pH (SMYTH i wspó³aut. 1998, JOHNSTONE i wspó³aut. 1999).
Poznano równie¿ wiele innych mechani-zmów opornoœci komórek na apoptozê, choæ wystêpuj¹cych z mniejsz¹ czêstotliwoœci¹ ni¿ wymienione powy¿ej, ale o których warto tutaj wspomnieæ. W czerniakach obserwowano np. brak ekspresji sk³adnika apoptosomu, a miano-wicie Apaf1 (SOENGAS i wspó³aut. 2001), a w komórkach nerwiaka, w wyniku amplifikacji onkogenu N-Myc, dochodzi³o do inaktywacji kaspazy 8 (TAKITA i wspó³aut. 2000, TEITZ i
wspó³aut. 2000). Opornoœæ na chemoterapiê zwi¹zana z kaspaz¹ 8 mo¿e wynikaæ z obni¿-onej ekspresji samej kaspazy lub podwy¿szobni¿-onej ekspresji inhibitora FLIP (KIM i wspó³aut. 2001). Czêst¹ przyczyn¹ opornoœci komórek na apoptozê jest inaktywacja lub spadek
eks-presji receptorów œmierci, np. CD95 (STRANDi wspó³aut. 1996) lub TRAIL-R1 i TRAIL-R2 (LEEi wspó³aut. 1999, SHIN i wspó³aut. 2001). Wy-mienione wy¿ej mechanizmy obrony komórek nowotworowych przed œmierci¹ mog¹ wspó³wystêpowaæ. Efekt ich mo¿e siê sumo-waæ lub uzupe³niaæ. Wykazano, ¿e w komór-kach HL-60, w których wyindukowano leko-opornoœæ, wzrasta równie¿ poziom bia³ek anty-apoptotycznych Bcl-2 i Bcl-XL przy niezmienio-nym poziomie bia³ka BAX (HUANGi wspó³aut. 1997), a w komórkach HL-60 opornych na dok-sorubicynê dodatkowo obserwuje siê podwy¿-szony poziom bia³ek z rodziny IAP (N OTAR-BARTOLO i wspó³aut. 2002).
Poznanie mechanizmów opornoœci komó-rek na apoptozê stanowi klucz do doboru
od-powiedniej terapii. W celu uzyskania najlep-szego efektu nale¿a³oby dobrze scharakteryzo-waæ rodzaj zmian w poszczególnych przypad-kach chorób nowotworowych i u¿yæ zwi¹zków, które uruchamiaj¹ apoptozê omi-jaj¹c szlaki z uszkodzonymi elementami
maszy-nerii apoptotycznej. Wiedz¹c na przyk³ad, ¿e komórki nowotworowe posiadaj¹ zmutowany gen bia³ka p53, nale¿a³oby wykluczyæ leki wywo³uj¹ce apoptozê poprzez uszkodzenia DNA. Wiele nadziei pok³ada siê w zwi¹zkach pochodzenia naturalnego. Mog¹ one stanowiæ cenne uzupe³nienie konwencjonalnej terapii lub same w sobie posiadaæ w³aœciwoœci prze-ciwnowotworowe. Jednym z takich natural-nych zwi¹zków ciesz¹cym siê du¿ym zaintere-sowaniem jest kurkumina, barwnik izolowany z k³¹czy ostry¿u d³ugiego (Curcuma longa), o w³aœciwoœciach przeciwzapalnych, antyoksy-dacyjnych i przeciwnowotworowych. Wiêcej informacji na temat kurkuminy postaram siê przedstawiæ Pañstwu w jednym z najbli¿szych numerów KOSMOSU.
THE MECHANISM OF RESISTANCE TO APOPTOSIS IN TUMOR CELLS
S u m m a r y A most normal cell can die by apoptosis but
tu-mor cells very often have some defects in the apoptotic pathway, leading not only to the increase of tumor mass but also to tumor resistance to chemo-therapy. Since chemotherapy and irradiation act pri-marily by inducing apoptosis, defects in the apoptotic pathway make the therapy less efficient.
Generally, there are two pathways of apoptosis. One — mediated by the cell surface death receptors — the extrinsic pathway, the other mediated by the mito-chondria — intrinsic pathway. The common element in those two ways is activation of caspase 3. However, in some cases we can observe cell death without acti-vation of this enzyme. One of the often occurring
Ryc. 5. Blokada szlaku apopto-zy zale¿nej od kaspaz w komór-kach z nadekspresj¹ P-gp (wy-jaœnienie skrótów w tekœcie) (wg JOHNSTONE i wspó³aut. 2000, zmodyfikowana).
mechanism of resistance to apoptosis is overexpression of the Bcl-2 family antyapoptotic pro-teins like Bcl-2 and Bcl-XL, or lower expression of proapoptotic proteins like Bax, Bid, Bad. Another mechanism observed in tumor cells is overexpres-sion of apoptosis inhibitors namely IAPs and FLIP. They play an important role in degradation or inacti-vation of executor caspases and protect cells from apoptosis. A key element in stress-induced apoptosis is p53 protein which can induce the expression of proteins involved in the mitochondrial apoptotic pathway. Mutations in p53 are common in many tu-mors and affect their ability to undergo cell death. In many tumor cells also the survival signal is stronger than usually and induction of apoptosis is more diffi-cult. One of survival pathways is connected with the
PI3K/Akt signalling pathway. Also cells with high ex-pression of Hsp70 protein are protected from apoptosis, especially that leading through mitochon-dria. Cells with MDR (multidrug resistance) pheno-type, expressing proteins from the ABC superfamily on cell surface, are able to exclude many of the drugs (including anticancer drugs) from cytoplasm. There are some evidences that cell possessing membrane transporters are resistant to that form of apoptosis connected with activation of caspase 3. The knowl-edge of the molecular mechanisms of tumor resis-tance to apoptosis can improve cancer therapy through resensitization of tumor cells.
LITERATURA
ADAMSJ. M., CORYS., 1998. The Bcl-2 protein family:
ar-biters of cell survival. Science 281, 1322–1326.
ADAMSJ. M., CORYS., 2001. Life-or-death decisions by
the Bcl-2 protein family. Trends Biochem. Sci. 26,
61–66.
ANTONSSON B., MONTESSIUT S., LAUPER S., ESKES R., MATRINOUJ. C., 2000. Bax oligomerization is
requ-ired for channel-forming activity in liposomes and to trigger cytochrome c release from mito-chondria. Biochem. J. 345, 271–278.
ATTARDIL. D., JACKST., 1999. The role of p53 in tumour
suppression: lessons from mouse models. Cell.
Mol. Life Sci. 55, 48–63.
BARTKE T., SIEGMUND D., PETERS N., REICHWEIN M., HEINKLER F., SCHEURICH P., WAJANT H., 2001. p53
upregulates cFLIP, inhibits transcription of NF-kappaB-regulated genes and induces caspa-se-8-independent cell death in DLD-1 cells.
Onco-gene 20, 571–580.
BEEREH. M., GREEN D.R., 2001. Stress management
-heat shock protein-70 and the regulation of apop-tosis. Trends Cell. Biol. 11, 6–10.
BELMOKHTAR C. A., HILLION J., SEGAL-BENDIRDJIAN E., 2001. Staurosporine induces apoptosis through
both caspase-dependent and caspase-independent mechanisms. Oncogene 20, 3354–3362.
BIDEREN., SENIKA., 2001. Caspase-independent
apop-totic pathways in T lymphocytes: a minireview.
Apoptosis 6, 371–375.
BIELAK-¯MIJEWSKA A., KORONKIEWICZ M., SKIERSKI J., PIWOCKAK., RADZISZEWSKAE., SIKORAE., 2000. Effect
of curcumin on the apoptosis of rodent and hu-man nonproliferating and proliferating lympho-id cells. Nutr. Cancer 38, 131–138.
CANDEC., COHENI., DAUGASE., RAVAGNANL., LAROCHETTE N., ZAMZAMIN., KROEMERG., 2002.
Apoptosis-indu-cing factor (AIF): a novel caspase-independent de-ath effector released from mitochondria.
Biochi-mie 84, 215–222.
CARDONEM. H., ROYN., STENNICKEH. R., SALVESENG. S., FRANKET. F., STANBRIDGEE., FRISCHS. i wspó³aut., 1998. Regulation of cell death protease caspase-9
by phosphorylation. Science 282, 1318–1321.
CHUZ. L., MCKINSEYT. A., LIUL., GENTRYJ.J., MALIMM. H., BALLARDD. W., 1997. Suppression of tumor
necro-sis factor-induced cell death by inhibitor of apop-tosis c-IAP2 is under NF-kappaB control. Proc.
Natl. Acad. Sci. U S A 94, 10057–10062.
COHENG M., 1997. Caspases: the executioners of
apop-tosis. Biochem. J. 326, 1–16.
DEGENHARDT K., SUNDARARAJAN R., LINDSTEN T., THOMPSONC., WHITEE., 2002. Bax and Bak
inde-pendently promote cytochrome C release from mi-tochondria. J. Biol. Chem. 277, 14127–14134.
DEISSL. P., GALINKAH., BERISSIH., COHENO., KIMCHIA., 1996. Cathepsin D protease mediates
program-med cell death induced by interferon-gamma, Fas/APO-1 and TNF-alpha. EMBO J. 15, 3861–
3870.
DESAGHER S., OSEN-SAND A., NICHOLS A., ESKES R., MONTESSIUTS., LAUPERS., MAUNDRELK., i wspó³aut., 1999. Bid-induced conformational change of Bax
is responsible for mitochondrial cytochrome c re-lease during apoptosis. J. Cell. Biol. 144, 891–901.
DEVERAUXQ. L. , REEDJ. C., 1999. IAP family
protein-s-suppressors of apoptosis. Genes Dev. 13, 239–252.
DEVERAUXQ. L., STENNICKEH. R., SALVESENG. S., REEDJ. C., 1999. Endogenous inhibitors of caspases. J. Clin. Immunol. 19, 388–398.
DEVERAUXQ. L., TAKAHASHIR., SALVESENG. S., REEDJ. C., 1997. X-linked IAP is a direct inhibitor of
cell-de-ath proteases. Nature 388, 300–304.
DICRISTOFANOA., PANDOLFIP. P., 2000. The multiple
ro-les of PTEN in tumor suppression. Cell 100,
387–390.
DUMONT C., DURRBACH A., BIDERE N., ROULEAU M., KROEMER G., BERNARD G., HIRSCH F. i wspó³aut., 2000. Caspase-independent commitment phase to
apoptosis in activated blood T lymphocytes: rever-sibility at low apoptotic insult. Blood 96, 1030–1038.
ENARIM., TALANIANR. V., WONGW. W., NAGATAS., 1996.
Sequential activation of ICE-like and CPP32-like proteases during Fas- mediated apoptosis. Nature
FONGW. G., LISTONP., RAJCAN-SEPAROVICE., STJEANM., CRAIGC., KORNELUKR. G., 2000. Expression and
ge-netic analysis of XIAP-associated factor 1 (XAF1) in cancer cell lines. Genomics 70, 113–122.
FULDAS., MEYERE., DEBATINK. M., 2002. Inhibition of
TRAIL-induced apoptosis by Bcl-2 overexpression.
Oncogene 21, 2283–2294.
FULDAS., MEYERE., FRIESENC., SUSINS. A., KROEMERG., DEBATINK. M., 2001. Cell type specific involvement
of death receptor and mitochondrial pathways in drug-induced apoptosis. Oncogene 20, 1063–1075.
GEYER R. K., YU Z. K., MAKI C. G., 2000. The MDM2
RING-finger domain is required to promote p53 nuclear export. Nat. Cell. Biol. 2, 569–573.
GOTTLIEBT. M., ORENM., 1998. p53 and apoptosis. Se-min. Cancer Biol. 8, 359–368.
GREEND. R., REEDJ.C., 1998. Mitochondria and
apopto-sis. Science 281, 1309–1312.
GRZELAKOWSKA-SZTABERTB., 1998. Molecular
mechani-sms of apoptosis induced by activation of mem-brane receptors from the TNF-R superfamily.
Po-stepy Biochem. 44, 8–21.
GRZELAKOWSKA-SZTABERTB., 1999. Participation of
vi-ral and cellular IAP proteins in regulation of apo-ptosis and cell survival. Postepy Biochem. 45,
167–176.
HANAHAN D., WEINBERG R. A., 2000. The hallmarks of
cancer. Cell 100, 57–70.
HERRI., DEBATIND. K. M., 2001. Cellular stress response
and apoptosis in cancer therapy. Blood 98,
2603–2614.
HICKMANJ. A., 1996. Apoptosis and chemotherapy
resi-stance. Eur. J. Cancer 32A, 921–926.
HOFFMANW. H., BIADES., ZILFOUJ. T., CHENJ., MURPHY M., 2002. Transcriptional repression of the
anti-a-poptotic survivin gene by wild type p53. J. Biol.
Chem. 277, 3247–3257.
HUANGD. C., STRASSERA., 2000. BH3-Only
proteins-es-sential initiators of apoptotic cell death. Cell 103,
839–842.
HUANGY., IBRADOA. M., REEDJ. C., BULLOCKG., RAYS., TANGC., BHALLAK., 1997. Co-expression of several
molecular mechanisms of multidrug resistance and their significance for paclitaxel cytotoxicity in human AML HL-60 cells. Leukemia 11,
253–257.
IGNEYF. H., KRAMMERP. H., 2002. Death and anti-death:
tumour resistance to apoptosis. Nat. Rev. Cancer
2, 277–288.
IRMLERM., THOMEM., HAHNEM., SCHNEIDERP., HOFMANN K., STEINERV., BODMERJ. L. i wspó³aut., 1997.
Inhi-bition of death receptor signals by cellular FLIP.
Nature 388, 190–195.
JACOBSJ. J., KEBLUSEKP.,ROBANUS-MAANDAGE., KRISTEL P., LINGBEEKM., NEDERLOF P. M., VANWELSEM T. i wspó³aut., 2000. Senescence bypass screen
identi-fies TBX2, which represses Cdkn2a (p19(ARF)) and is amplified in a subset of human breast can-cers. Nat. Genet. 26, 291–299.
JOHNSTONER. W., CRETNEYE., SMYTHM. J., 1999.
P-glyco-protein protects leukemia cells against caspa-se-dependent, but not caspase-independent, cell death. Blood 93, 1075–1085.
JOHNSTONER. W., RUEFLIA. A., LOWES. W., 2002.
Apopto-sis: a link between cancer genetics and chemothe-rapy. Cell 108, 153–164.
JOHNSTONER. W., RUEFLIA. A., TAINTONK. M., SMYTHM. J., 2000. A role for P-glycoprotein in regulating cell
death. Leuk. Lymphoma 38, 1–11.
JOZAN., SUSINS. A., DAUGASE., STANFORDW. L., CHOS. K., LIC. Y., SASAKIT. i wspó³aut., 2001. Essential role of
the mitochondrial apoptosis-inducing factor in programmed cell death. Nature 410, 549–554.
KENNEDYS. G., KANDELE. S., CROSST. K., HAYN., 1999.
Akt/Protein kinase B inhibits cell death by preven-ting the release of cytochrome c from mitochon-dria. Mol. Cell. Biol. 19, 5800–5810.
KIMM. S., KANGH. J., MOONA., 2001. Inhibition of
inva-sion and induction of apoptosis by curcumin in H-ras- transformed MCF10A human breast epithe-lial cells. Arch. Pharm. Res. 24, 349–354.
KIMT. H., ZHAOY., BARBERM. J., KUHARSKYD. K., YINX. M., 2000. Bid-induced cytochrome c release is
me-diated by a pathway independent of mitochon-drial permeability transition pore and Bax. J.
Biol. Chem. 275, 39474–39481.
KISCHKEL F. C., LAWRENCE D. A., TINEL A., LEBLANCH., VIRMANIA.,SCHOWP., GAZDARA. i wspó³aut., 2001.
Death receptor recruitment of endogenous caspa-se-10 and apoptosis initiation in the absence of ca-spase-8. J. Biol. Chem. 276, 46639–46646.
KITANAKAC., KATOK., IJIRIR., SAKURADAK., TOMIYAMAA., NOGUCHIK., NAGASHIMAY. i wspó³aut., 2002.
Incre-ased Ras expression and caspase-independent neuroblastoma cell death: possible mechanism of spontaneous neuroblastoma regression. J. Natl.
Cancer Inst. 94, 358–368.
KLUCKR. M., BOSSY-WETZELE., GREEND. R., NEWMEYERD. D., 1997. The release of cytochrome c from
mito-chondria: a primary site for Bcl-2 regulation of apoptosis. Science 275, 1132–1136.
KONDO S., SHINOMURA Y., MIYAZAKI Y., KIYOHARA T., TSUTSUI S., KITAMURA S., NAGASAWA Y. i wspó³aut., 2000. Mutations of the bak gene in human gastric
and colorectal cancers. Cancer Res. 60, 4328–4330.
KRAMMERP. H., 1999. CD95(APO-1/Fas)-mediated
apo-ptosis: live and let die. Adv. Immunol. 71,
163–210.
KRUEGERA., BAUMANNS., KRAMMERP. H., KIRCHHOFFS., 2001. FLICE-inhibitory proteins: regulators of
de-ath receptor-mediated apoptosis. Mol. Cell. Biol.
21, 8247–8354.
KUWANAT., SMITHJ. J., MUZIOM., DIXITV., NEWMEYERD. D., KORNBLUTHS., 1998. Apoptosis induction by
ca-spase-8 is amplified through the mitochondrial re-lease of cytochrome c. J. Biol. Chem. 273,
16589-16594.
LEES. H., SHINM. S., KIMH. S., LEEH. K., PARKW. S., KIMS. Y., LEEJ. H. i wspó³aut., 1999. Alterations of the
DR5/TRAIL receptor 2 gene in non-small cell lung cancers. Cancer Res. 59, 5683–5686.
LIL. Y., LUOX., WANGX., 2001. Endonuclease G is an
apoptotic DNase when released from mitochon-dria. Nature 412, 95–99.
LIUR., PAGEC., BEIDLERD. R., WICHAM. S., NUNEZ G., 1999. Overexpression of Bcl-x(L) promotes
che-motherapy resistance of mammary tumors in a syngeneic mouse model. Am. J. Pathol. 155,
1861–1867.
LIUZ., SUNC., OLEJNICZAKE. T., MEADOWSR. P., BETZS. F., OOSTT., HERRMANNJ. i wspó³aut., 2000. Structural
basis for binding of Smac/DIABLO to the XIAP BIR3 domain. Nature 408, 1004–1008.
LOWES. W., LINA. W., 2000. Apoptosis in cancer. Carci-nogenesis 21, 485–495.
LUOX., BUDIHARDJOI., ZOUH., SLAUGHTERC., WANGX., 1998. Bid, a Bcl2 interacting protein, mediates
cy-tochrome c release from mitochondria in respon-se to activation of cell surface death receptors. Cell
94, 481–490.
MAESTROR., DEI TOSA. P., HAMAMORIY., KRASNOKUTSKY S., SARTORELLIV., KEDESL., DOGLIONIC. i wspó³aut., 1999. Twist is a potential oncogene that inhibits
apoptosis. Genes. Dev. 13, 2207–2217.
MARZOI., BRENNERC., ZAMZAMI N., JURGENSMEIERJ. M., SUSIN S. A., VIEIRA H., PREVOST M. C. i wspó³aut., 1998. Bax and adenine nucleotide translocator
cooperate in the mitochondrial control of apopto-sis. Science 281, 2027–2031.
MEDEMAJ. P., SCAFFIDIC., KISCHKELF. C., SHEVCZENKOA., MANNM., KRAMMERP. H., PETERM. E., 1997. FLICE is
activated by association with the CD95 death-in-ducing signaling complex (DISC). EMBO J. 16,
2794–2804.
MEIJERINKJ. P., MENSINK E. J., WANGK., SEDLAKT. W., SLOETJES A. W., DE WITTE T., WAKSMAN G., i wspó³aut., 1998. Hematopoietic malignancies
de-monstrate loss-of-function mutations of BAX.
Blo-od 91, 2991–2997
MINNA. J., VELEZP., SCHENDELS. L., LIANGH., MUCHMORE S. W., FESIKS. W., FILLM., i wspó³aut., 1997. Bcl-x(L)
forms an ion channel in synthetic lipid membra-nes. Nature 385, 353–357.
MIYASHITAT., REEDJ. C., 1995. Tumor suppressor p53 is
a direct transcriptional activator of the human bax gene. Cell 80, 293–299.
MOLLU. M., ZAIKAA., 2001. Nuclear and mitochondrial
apoptotic pathways of p53. FEBS Lett. 493, 65–69.
MORONIM. C., HICKMANE. S., DENCHIE. L., CAPRARAG., COLLIE., CECCONIF., MULLERH. i wspó³aut., 2001.
Apaf-1 is a transcriptional target for E2F and p53.
Nat. Cell. Biol. 3, 552–558.
MULLERM., WILDERS., BANNASCHD., ISRAELID., LEHLBACH K., LI-WEBERM., FRIEDMANS. L. i wspó³aut., 1998.
p53 activates the CD95 (APO-1/Fas) gene in re-sponse to DNA damage by anticancer drugs. J.
Exp. Med. 188, 2033–2045.
MURPHYK. L., KITTRELLF. S., GAYJ. P., JAGERR., MEDINA D., ROSENJ.M., 1999. Bcl-2 expression delays
mam-mary tumor development in dimethylbenz(a)an-thracene-treated transgenic mice. Oncogene 18,
6597–6604.
NAGATAS., 2000. Apoptotic DNA fragmentation. Exp. Cell Res. 256, 12–18.
NAKANOK., VOUSDENK. H., 2001. PUMA, a novel
pro-apoptotic gene, is induced by p53. Mol. Cell. 7,
683–694.
NICHOLSON D. W., ALI A., THORNBERRY N. A., VAILLANCOURTJ. P., DINGC. K., GALLANTM., GAREAU Y. i wspó³aut., 1995. Identification and inhibition
of the ICE/CED-3 protease necessary for mamma-lian apoptosis. Nature 376, 37–43.
NICHOLSOND. W., THORNBERRYN. A., 1997. Caspases:
killer proteases. Trends Biochem. Sci. 22, 299–306.
NOTARBARTOLO M., CERVELLO M., DUSONCHET L., CUSIMANOA., D’ALESSANDRON., 2002. Resistance to
diverse apoptotic triggers in multidrug resistant HL60 cells and its possible relationship to the expression of P- glycoprotein, Fas and of the novel anti-apoptosis factors IAP (inhibitory of apoptosis proteins). Cancer Lett. 180, 91–101.
ODA E., OHKI R.,MURASAWA H., NEMOTO J., SHIBUE T., YAMASHITAT., TOKINOT. i wspó³aut., 2000. Noxa, a
BH3-only member of the Bcl-2 family and candi-date mediator of p53-induced apoptosis. Science
288, 1053–1058.
O’GORMAND. M., COTTERT. G., 2001. Molecular signals
in anti-apoptotic survival pathways. Leukemia 1,
21–34
PATELT., GORESG., J. KAUFMANS. H., 1996. The role of
proteases during apoptosis. Faseb J. 10, 587–597.
RAVAGNAN L., GURBUXANI S., SUSIN S. A., MAISSE C., DAUGASE., ZAMZAMI N., MAKT. i wspó³aut., 2001.
Heat-shock protein 70 antagonizes apoptosis-in-ducing factor. Nat. Cell Biol. 3, 839–843.
REEDJ. C., 1998. Bcl-2 family proteins. Oncogene 17, 3225–3236.
REEDJ. C., 1999. Dysregulation of apoptosis in cancer. J. Clin. Oncol. 17, 2941–2953.
ROSSET., OLIVIER R., MONNEY L., RAGER M., CONUS S., FELLAY I.., JANSEN B., i wspó³aut., 1998. Bcl-2
pro-longs cell survival after Bax-induced release of cy-tochrome c. Nature 391, 496–499.
ROYN., DEVERAUXQ. L., TAKAHASHIR., SALVESEN G. S., REEDJ. C., 1997. The c-IAP-1 and c-IAP-2 proteins
are direct inhibitors of specific caspases. Embo J.
16, 6914–6925.
ROYMANS D., SLEGERS H., 2001. Phosphatidylinositol
3-kinases in tumor progression. Eur. J. Biochem.
268, 487–498.
RUFFOLOS. C., BRECKENRIDGED. G., NGUYENM., GOPINGI. S., GROSSA., KORSMEYERS. J., LIH. i wspó³aut., 2000.
BID-dependent and BID-independent pathways for BAX insertion into mitochondria. Cell Death
Differ. 7, 1101–1108.
RUTHA. C., RONINSONI. B., 2000. Effects of the
multi-drug transporter P-glycoprotein on cellular re-sponses to ionizing radiation. Cancer Res. 60,
2576–2578.
RYANK. M., PHILLIPSA. C., VOUSDENK. H., 2001.
Regula-tion and funcRegula-tion of the p53 tumor suppressor protein. Curr. Opin. Cell. Biol. 13, 332–337.
SAKAHIRA H., ENARI M., NAGATA S., 1998. Cleavage of
CAD inhibitor in CAD activation and DNA degra-dation during apoptosis. Nature 391, 96–99.
SAKAHIRAH., ENARIM., OHSAWAY., UCHIYAMAY., NAGATA S., 1999. Apoptotic nuclear morphological change
without DNA fragmentation. Curr. Biol. 9,
543–546.
SAMALIA., COTTERT. G., 1996. Heat shock proteins
in-crease resistance to apoptosis. Exp. Cell Res. 223,
SCAFFIDI C., FULDA S., SRINIVASAN A., FRIESEN C., LI F., TOMASELLI K. J., DEBATIN K. M. i wspó³aut., 1998.
Two CD95 (APO-1/Fas) signaling pathways.
EMBO J. 17, 1675–1687.
SCHENDEL S. L., XIE Z., MONTAL M. O., MATSUYAMA S., MONTALM., REEDJ. C., 1997. Channel formation by
antiapoptotic protein Bcl-2. Proc. Natl. Acad. Sci.
USA 94, 5113–5118.
SCHMITZI., KIRCHHOFFS., KRAMMERP. H., 2000.
Regula-tion of death receptor-mediated apoptosis pa-thways. Int. J. Biochem. Cell. Biol. 32, 1123–1136.
SCHULZE-OSTHOFFK. , WALCZAKH., DROGEW., KRAMMER P. H., 1994. Cell nucleus and DNA fragmentation
are not required for apoptosis. J. Cell Biol. 127,
15-20.
SHAYESTEHL., LUY.,KUOW. L., BALDOCCHIR., GODFREY T., COLLINSC., PINKELD. i wspó³aut., 1999. PIK3CA
is implicated as an oncogene in ovarian cancer.
Nat. Genet. 21, 99–102.
SHERRC. J., WEBERJ. D., 2000. The ARF/p53 pathway. Curr. Opin. Genet. Dev. 10, 94–99.
SHIMIZUS., KONISHIA., KODAMAT., TSUJIMOTOY., 2000.
BH4 domain of antiapoptotic Bcl-2 family mem-bers closes voltage- dependent anion channel and inhibits apoptotic mitochondrial changes and cell death. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97, 3100–3105.
SHIMIZUS., NARITAM., TSUJIMOTOY., 1999. Bcl-2 family
proteins regulate the release of apoptogenic cyto-chrome c by the mitochondrial channel VDAC.
Na-ture 399, 483–487.
SHIMIZUS., TSUJIMOTOY., 2000. Proapoptotic BH3-only
Bcl-2 family members induce cytochrome c rele-ase, but not mitochondrial membrane potential loss, and do not directly modulate voltage-depen-dent anion channel activity. Proc. Natl. Acad. Sci.
USA 97, 577–582.
SHINM. S., KIMH. S., LEES. H., PARKW. S., KIMS. Y., PARK J. Y., LEEJ. H. i wspó³aut., 2001. Mutations of tumor
necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand receptor 1 (TRAIL-R1) and receptor 2 (TRAIL-R2) genes in metastatic breast cancers. Cancer Res. 61,
4942–4946.
SILKEJ., HAWKINSC. J., EKERTP. G., CHEWJ., DAYC. L., PAKUSCHM., VERHAGENA. M. i wspó³aut., 2002. The
anti-apoptotic activity of XIAP is retained upon mutation of both the caspase 3- and caspase 9-int-eracting sites. J. Cell Biol. 157, 115–124.
SLEEE. A., HARTEM. T., KLUCKR. M., WOLFB. B., CASIANO C. A., NEWMEYER D. D., WANG H. G. i wspó³aut., 1999. Ordering the cytochrome c-initiated caspase
cascade: hierarchical activation of caspases-2, -3, -6, -7, -8, and -10 in a caspase-9- dependent man-ner. J. Cell Biol. 144, 281–292.
SMYTHM. J., KRASOVSKISE., SUTTONV. R., JOHNSTONER. W., 1998. The drug efflux protein, P-glycoprotein,
additionally protects drug- resistant tumor cells from multiple forms of caspase-dependent apop-tosis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 7024–7029.
SOENGASM. S., CAPODIECIP., POLSKYD., MORAJ., ESTELLER M., OPITZ-ARAYAX., MCCOMBIER. i wspó³aut., 2001.
Inactivation of the apoptosis effector Apaf-1 in malignant melanoma. Nature 409, 207–211.
STAMBOLICV., MACPHERSOND., SAS D., LINY., SNOWB., JANGY., BENCHIMOLS. i wspó³aut., 2001. Regulation
of PTEN transcription by p53. Mol. Cell. 8,
317–325.
STENNICKEH. R., JURGENSMEIERJ. M., SHINH., DEVERAUX Q., WOLFB. B., YANGX., ZHOUQ. i wspó³aut., 1998.
Pro-caspase-3 is a major physiologic target of cas-pase-8. J. Biol. Chem. 273, 27084–27090.
STRANDS., HOFMANNW. J., HUGH., MULLERM., OTTOG., STRANDD., MARIANIS. M. i wspó³aut., 1996.
Lym-phocyte apoptosis induced by CD95 (APO-1/Fas) ligand-expressing tumor cells-a mechanism of im-mune evasion? Nat. Med. 2, 1361–1366.
SUNX.M. , MACFARLANEM., ZHUANGJ., WOLFB. B., GREEN D. R., COHENG. M. 1999. Distinct caspase cascades
are initiated in receptor-mediated and chemica-l-induced apoptosis. J. Biol. Chem. 274, 5053–5060.
SUZUKIY., NAKABAYASHIY., TAKAHASHIR. 2001.
Ubiqu-itin-protein ligase activity of X-linked inhibitor of apoptosis protein promotes proteasomal degrada-tion of caspase-3 and enhances its anti-apoptotic effect in Fas-induced cell death. Proc. Natl. Acad.
Sci. USA 98, 8662–8667.
TAKITAJ., YANGH. W., BESSHOF., HANADAR., YAMAMOTO K., KIDDV., TEITZT. i wspó³aut., 2000. Absent or
re-duced expression of the caspase 8 gene occurs frequently in neuroblastoma, but not commonly in Ewing sarcoma or rhabdomyosarcoma. Med.
Pediatr. Oncol. 35, 541–543.
TAMMI., KORNBLAUS. M., SEGALLH., KRAJEWSKIS., WELSH K., KITADA S., SCUDIERO D. A. i wspó³aut., 2000.
Expression and prognostic significance of IAP-fa-mily genes in human cancers and myeloid leuke-mias. Clin. Cancer Res. 6, 1796–1803.
TEITZT., WEIT., VALENTINEM. B., VANINE. F., GRENETJ., VALENTINEV. A., BEHMF. G. i wspó³aut., 2000.
Cas-pase 8 is deleted or silenced preferentially in child-hood neuroblastomas with amplification of MYCN. Nat. Med. 6, 529–535.
THEVENODF., FRIEDMANNJ. M., KATSENA. D., HAUSERI. A. 2000. Up-regulation of multidrug resistance P-glycoprotein via nuclear factor- kappaB activa-tion protects kidney proximal tubule cells from cadmium- and reactive oxygen species-induced apoptosis. J. Biol. Chem. 275, 1887–1896.
TSUJIMOTOY., SHIMIZUS., 2000. VDAC regulation by the
Bcl-2 family of proteins. Cell Death Differ. 7,
1174–1181.
VAN LOO G., SCHOTTE P., VAN GURP M., DEMOL H., HOORELBEKE B., GEVAERT K., RODRIGUEZ I. i wspó³aut., 2001. Endonuclease G: a
mitochon-drial protein released in apoptosis and involved in caspase-independent DNA degradation. Cell
Death Differ. 8, 1136–1142.
VANLOOG., VANGURPM., DEPUYDTB., SRINIVASULAS. M., RODRIGUEZI., ALNEMRIE. S., GEVAERTK. i wspó³aut., 2002. The serine protease Omi/HtrA2 is released
from mitochondria during apoptosis. Omi inte-racts with caspase-inhibitor XIAP and induces en-hanced caspase activity. Cell Death Differ. 9,
20–26.
VERHAGEN A. M., SILKE J., EKERT P. G., PAKUSCH M., KAUFMANH., CONNOLLYL. M., DAYC. L. i wspó³aut., 2002. HtrA2 promotes cell death through its serine
in-hibitor of apoptosis proteins. J. Biol. Chem. 277,
445–454.
VOUSDEN K. H., 2000. p53: death star. Cell 103, 691–694.
VOUSDENK. H., WOUDEG. F., 2000. The ins and outs of
p53. Nat. Cell. Biol. 2, 178–180.
WANGC. Y., MAYOM. W., KORNELUKR. G., GOEDDELD. V., BALDWINA. S. JR. 1998. NF-kappaB antiapoptosis:
induction of TRAF1 and TRAF2 and IAP1 and c-IAP2 to suppress caspase-8 activation. Science
281, 1680–1683.
WANGX., 2001. The expanding role of mitochondria in
apoptosis. Genes. Dev. 15, 2922–2933.
WEI M. C., ZONG W. X., CHENG E. H., LINDSTEN T., PANOUTSAKOPOULOU V., ROSS A.J., ROTH K. A. i wspó³aut., 2001. Proapoptotic BAX and BAK: a
requisite gateway to mitochondrial dysfunction and death. Science 292(5517): 727–30.
WID£AKP., 2000. The DFF40/CAD endonuclease and
its role in apoptosis. Acta Biochim. Polon. 47,
1037–1044.
WOLFB. B., GOLDSTEINJ. C., STENNICKEH. R., BEEREH., AMARANTE-MENDESG. P., SALVESENG. S., GREEND. R.,
1999. Calpain functions in a caspase-independent
manner to promote apoptosis-like events during platelet activation. Blood 94, 1683–1692.
WUG., CHAIJ., SUBERT. L., WUJ.W., DUC., WANGX., SHI Y., 2000. Structural basis of IAP recognition by
Smac/DIABLO. Nature 408, 1008–1012.
WYLLIEA. H., KERRJ. F., CURRIEA. R. 1980. Cell death:
the significance of apoptosis. Int. Rev. Cytol. 68,
251–306.
YINX.M., WANGK., GROSSA., ZHAOY., ZINKELS., KLOCKE B., ROTHK. A. i wspó³aut., 1999. Bid-deficient mice
are resistant to Fas-induced hepatocellular apop-tosis. Nature 400, 886–891.
ZACCHIP., GOSTISSAM., UCHIDAT., SALVAGNOC., AVOLIO F., VOLINIAS., RONAIZ. i wspó³aut., 2002. The prolyl
isomerase Pin1 reveals a mechanism to control p53 functions after genotoxic insults. Nature 419,
853-857.
ZHENGH., YOUH., ZHOUX. Z., MURRAYS.A., UCHIDAT., WULFG., GUL. i wspó³aut., 2002. The prolyl
isome-rase Pin1 is a regulator of p53 in genotoxic re-sponse. Nature 419, 849-853.
